改性沥青课件.ppt

1、S改性沥青改性沥青S道路中常用的改性沥青及其特点 一、改性沥青概述S改性沥青按照我国现行公路改性沥青路面施工技术规范（）的定义，改性沥青是指掺加橡胶、树脂等高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外搀剂（外掺剂），并与沥青均匀混合，使得沥青的性质得以改善而制成的沥青混合物。S改性剂指“在沥青或沥青混合料中加入的天然的或人工的有机或无机材料，可熔融、分散在沥青中，改善或提高沥青路面性能的材料”。改性沥青已在全球范围内得到广泛使用，对改性沥青的分类各国有着不同的分类方式，从沥青改性的手段看主要有工艺改性、结构改性和改性剂改性等，而从改性剂类型看又有非聚合物改性和聚合物改性而前者主要有填料、天然沥青、

2、纤维抗剥离剂、抗老化剂和抗氧化剂等，后者主要有热塑性弹性体、树脂类和橡胶类等；除此以外还可以从改性的目的和作用进行分类，通常所讲的改性沥青也是目前普遍使用的，就是狭义上说的聚合物改性沥青二、改性沥青的种类图16改性剂的分类：S1）热塑性弹性体，亦称聚合物合金-SBS、SIS和SE/BS等S2）橡胶-SBR、CR、EPDM（乙丙橡胶）等S3）塑料（或树脂）-EVA、LDPE、HDPE、APP和EP等S4）纤维-木质素纤维、合成纤维、矿渣纤维和玻璃纤维等S5）矿物填料-炭黑、硫磺和石灰等S6）无机纳米粒子改性剂-Fe3O4纳米粒子、纳米碳酸钙、ZnO等S 常用的改性剂（聚合物类）SBSSBS定义：

3、苯乙烯定义：苯乙烯-丁二烯丁二烯-苯乙烯嵌段共聚苯乙烯嵌段共聚(Styrene-Butadiene-Styrene Copolymer(Styrene-Butadiene-Styrene Copolymer，简称，简称SBSSBS)：是苯乙烯是苯乙烯(S)(S)和丁二烯和丁二烯(B)(B)的嵌段共聚物。的嵌段共聚物。特点：特点：SBSSBS产品外观为白色产品外观为白色(或微黄色或微黄色)，呈多孔小颗粒，呈多孔小颗粒，它的性能兼有橡胶和塑料的特性，具有弹性好、抗拉强它的性能兼有橡胶和塑料的特性，具有弹性好、抗拉强度高、低温变形性能好等优点。度高、低温变形性能好等优点。SBS SBS是沥青优良的改

4、性剂，是沥青优良的改性剂，它兼具橡胶和塑料的特性，它是一种高聚物合金，可提高沥青的高温稳定性和低温可提高沥青的高温稳定性和低温抗裂性，广泛应用于路面和屋面防水材料。抗裂性，广泛应用于路面和屋面防水材料。1、SBS改性沥青改性沥青作用机理：作用机理：SBS中的聚丁二烯（B）形成连续相，既所谓的软段。聚苯乙烯（S）形成物理交联区，即硬段，这种特殊的结构特点使其在高温下不易软化，在低温下又不发脆，这一点正好可以为路面改性沥青所用。n可改善高温与低温n以丁二烯1.3苯乙烯为单体，通过离子聚合而成的嵌段聚合物。n结构：硬段（S段）聚苯乙烯段 软段（B段）聚丁二烯段n玻璃化温度有两个：l Tg180（聚丁

5、二烯）l Tg2+80+100（聚苯乙烯）SSSBSSBS改性沥青的改性效果：改性沥青的改性效果：n高弹性，高温下高弹性，高温下 不软化，低温下不发脆。不软化，低温下不发脆。n指标变化：剂量增加，针入度减小（一个等级）指标变化：剂量增加，针入度减小（一个等级）临界含量临界含量 软化点增大（星型和线型的差别）软化点增大（星型和线型的差别）;延度有最大值（延度有最大值（25，15，5）。）。发展：发展：为提高粘结力，开发了苯乙烯为提高粘结力，开发了苯乙烯-异戊丁烯异戊丁烯-苯乙烯三嵌段苯乙烯三嵌段共聚物共聚物(SIS)(SIS)；为改善；为改善SBSSBS的耐久性和耐老化性，开发了饱的耐久性和耐老

6、化性，开发了饱和型和型SBS(SBS(即即SEBS)SEBS)。S2SBR 丁苯橡胶，世界上最先使用的改性沥青，我丁苯橡胶，世界上最先使用的改性沥青，我国较早使用的改性沥青国较早使用的改性沥青 1难以加工，采用常规机械搅拌很难加工 按加工工艺分：溶剂法（母体法）改性沥青 胶乳改性沥青。2溶剂法 八十年代初，六五期间科技公关项目，溶剂法生产SBR丁苯橡胶的方法，20%的高度的改性沥青母体。七五期间，广深一级公路，1991-1993年期间，400万平方米。规模最大的为青藏二级汽车专用路157万平方米。陕西、西宁等多家单位研发了溶剂法生产改性沥青的设备Sn主要改善低温主要改善低温n加工工艺加工工艺

7、（1）搅拌法）搅拌法 （2）溶剂法）溶剂法 SBR切片与溶剂（二甲苯）溶胀与液态沥青共混回收溶剂 （3）母体法）母体法 用溶剂法制成橡胶母体（橡胶 沥青=1 4），施工时与沥青拌和 （4）胶乳法）胶乳法直接加入法预混法S用于稀浆封层，方法有三：用于稀浆封层，方法有三：S将胶乳与乳化沥青直接混合；S乳化已经制成的聚合物改性沥青；S将聚合物胶乳、水稳定剂、乳化剂与沥青一起进入乳化机、胶体磨制得。与普通相比，低温性能，耐久性有了很大的改善与普通相比，低温性能，耐久性有了很大的改善。效果：效果：)低温效果好，15，25延度可达到 100cm以上。)易老化，RTOF后，延度会显著降低。S3PE改性沥青1

8、）类型）类型 LDPE，HDPE，再生聚乙烯，回收聚乙烯 LM，柔性、伸长率、耐冲击性能好，结晶度小，溶解度参数较宽，外观乳白色圆柱状颗粒2）性能）性能 粘度增加，高温性能好。指标变化：针入度减小 软化点增加 延度减小 对多蜡沥青较好对多蜡沥青较好S类型：类型：高密（HDPE）低 密（L D P E）线 型 低 密（LLDPE）再生PE 成分复杂、加工困难 废PE薄膜、分类、洗净S4 4EVAEVAn主要改善高温，低温适当改善n乙烯支链上引入醋酸基团nEVA改性沥青的性能与EVA的分子量以及乙酸乙烯（VA）的含量有关。nVA含量越高，基团越大，则似胶物的比例越大，对低温改性越好，且越易于加工。

9、nVA5%则近于PEn常用VA为19%、28%改性沥青选择改性沥青选择u低温地区，宜采用针入度较大的沥青，选用低温性能好的改性剂（如SBR等）；u高温地区，宜采用针入度较小的沥青，选用塑料类（PE、EVA）或SBS等改性剂；u高低温性能均有要求的地区，可选用SBS或复合改性剂。20规范要求JTJ F40-2004聚合物改性沥青标准21 其它改性剂沥青的介绍S此外常用沥青改性的材料还包括：纤维-包括木质素纤维、合成纤维、矿渣纤维和玻璃纤维等；矿物填料-炭黑、硫磺和石灰等；无机纳米粒子改性剂-Fe3O4纳米粒子、纳米碳酸钙、ZnO等；调和沥青：有时，通过掺加其它优质沥青材料也可使石油沥青的性能得到改善，如天然沥青、湖沥青、岩沥青、海底沥青等。返回22研究热点S1）复合改性剂改性沥青 单一改性剂难易达到要求，可使用复合改性剂，如SBS/SBR、EVA/SBR及SBR/PE，有机材料和无机材料也有复合使用，如SBS/白炭黑、SBS/胶粉等。S2）废旧材料改性沥青 废胶粉和废塑料等回收材料可用于制备改性沥青，可解决污染，节约资源。S3）纳米改性沥青S 纳米材料具有神奇的小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应等优异性能，可改善沥青性能，一般与聚合物复合使用。